fysiologi av trening

Erytropoietin og høyde trening

Fjerde del

ERYTROPOIETIN (EPO), FAKTOR INDLEDET AV HYPOSI (HIF) OG HYPERTENTILASJON

EPO har lenge vært anerkjent som den fysiologiske regulatoren for produksjon av rød blodcelle. Det produseres hovedsakelig i nyre som svar på hypoksi og koboltklorid.

De fleste celler som er eksponert for hypoksi, er i hvilemodus, og reduserer mRNA-syntese med ca. 50-70%. Noen gener, som faktor forårsaket av hypoksi, stimuleres i stedet.

HIF er et protein som er inneholdt i cellekjernen som spiller en grunnleggende rolle i gentranskripsjon som respons på hypoksi. Det er faktisk en transkripsjonsfaktor som koder for proteinene som er involvert i den hypoksiske responsen, og er grunnleggende for syntesen av erytropoietin.

Under hypoksiske forhold er oksygenfølerbanen (for mange celler representert av cytokrom aa3) blokkert, derfor øker HIF. Hendelsene som foregår nedstrøms for sensoren for å aktivere uttrykket for EPO-genet krever en ny proteinsyntese og produksjon av spesifikke transkripsjonsfaktorer. Transkripsjon av EPO-genet på kromosomet begynner i kjernen.

EPO nivåer i hypoksiske forhold øker betydelig ved 3000 m etter 114 minutter og ved 4000 m etter 84 minutter. Gjennomsnittverdiene går fra 16, 0 til 22, 5 mU / ml (3000 m) og fra 16, 7 til 28, 0 mU / ml (4000 m). Ved slutten av den hypoksiske stimulansen fortsetter EPO-nivåene å stige i ca. 1, 5 timer og 3 timer og deretter reduseres med en gjennomsnittlig halveringstid på ca. 5, 2 timer.

Hyperventilasjon oppstår i hvile allerede ved ca. 3400 m (i forhold til høyden nådd). Akutt hypoksi stimulerer kjemoreceptorer (spesielt karotidglomer), følsomme for senking av PO2 i arterielt blod, noe som kan øke ventilasjonen opp til rundt 65%.

Etter noen dager i høy høyde er den såkalte "ventilatorisk akklimatisering" etablert, kjennetegnet ved en tydelig økning i pulmonal ventilasjon i ro.

Fysisk trening, både i akutt og kronisk hypoksi, bestemmer hyperventilering mye høyere enn på havnivå; årsaken vil bli funnet i en økning i aktiviteten til kjemoreceptorene og respiratoriske sentre forårsaket av redusert partialtrykk av O2.

Til slutt skal det bemerkes at energikostnaden for lungeventilasjon øker i høyde på grunn av hyperventilering. Faktisk, som rapportert i studier utført av Mognoni og La Fortuna i 1985, på høyder varierende mellom 2300 og 3500 m, ble det funnet en energikostnad for lungeventilasjon å være 2, 4 til 4, 5 ganger høyere enn på havnivå (med samme innsats ).

Gjennomsnittlig verdi av blod pH i normoksiske forhold er 7, 4. Den hyperventilasjon som opptrer i stigning i høy høyde, i tillegg til å ha en virkning av å øke mengden oksygen som er tilgjengelig for vevene, forårsaker en økning i eliminering av karbondioksid ved utløp. Den resulterende nedgangen i CO2-blodkonsentrasjonen fører til et skifte i blodets pH til alkalinitet, og øker til verdier på 7, 6 (respiratorisk alkalose).

Blodens pH påvirkes av blodkonsentrasjonen av bikarbonatjoner [HCO3-], som representerer kroppens alkaliske reserve. For å kompensere for respiratorisk alkalose, øker kroppen under ekslimatisering utskillelsen av bikarbonation med urinen, noe som bringer blodets pH-verdier tilbake til normal. Denne kompensasjonsmekanismen for åndedrettsalkalose som oppstår i faget perfekt akklimatisert, har som følge derav reduksjonen av alkalisk reserve, derfor av blodpufferkraften i blodet mot for eksempel melkesyren produsert under trening. Det er faktisk kjent at i akklimatiserte er det en betydelig reduksjon i "melkesyrekapasiteten".

Etter ca 15 dager ved høy høyde er det en progressiv økning i konsentrasjonen av røde blodlegemer i sirkulerende blod (poliglobuli), jo mer merket jo høyere høyde, og når maksimalverdiene etter ca 6 uker. Dette fenomenet representerer et ytterligere forsøk av kroppen for å kompensere for de negative effektene av hypoksi. Faktisk forårsaker det reduserte partialtrykket av oksygen i arterielt blod en økt sekresjon av hormonet erytropoietin som stimulerer benmarget til å øke antall røde blodlegemer, slik at hemoglobin inneholdt i dem for å bære en større mengde O2 til tekstiler. I tillegg øker sammen med de røde blodcellene konsentrasjonen av hemoglobin [Hb] og verdien av hematokriten (Hct), det vil si prosentandelen volum blodceller i forhold til væskedelen (plasma). Økningen i hemoglobinkonsentrasjoner [Hb] er i motsetning til reduksjonen av PO2 og kan ved lange opphold i høye høyder øke med 30-40%.

Selv O2-metningen av hemoglobin gjennomgår endringer med høyde, fra en metning på ca 95% til sjønivå til 85% mellom 5000 og 5500 m høyde. Denne situasjonen skaper alvorlige problemer ved transport av oksygen til vevet, spesielt under muskulær arbeid.

Under stimulansen til akutt hypoksi øker hjertefrekvensen, for å kompensere med et større antall slag per minutt, lavere oksygentilgjengelighet, mens systolisk rekkevidde reduseres (dvs. mengden blod som hjertet pumper ved hvert slag minker). Ved kronisk hypoksi returnerer hjertefrekvensen til normale verdier.

Den maksimale innsatsen hjertefrekvensen gjennomgår akutt hypoksi en begrenset reduksjon og knapt påvirket av høyde. I det akklimatiserte subjektet er den maksimale innsatspulsen imidlertid svært redusert i forhold til den høyde som er nådd.

Eks .: MAX innsatsnivå på sjønivå: 180 slag per minutt

MAX FC innsats ved 5000 m: 130-160 slag per minutt

Systemisk blodtrykk viser en forbigående økning i akutt hypoksi, mens det i det akklimatiserte subjektet er verdiene likt de som er registrert på havnivå.

Hypoksi synes å utøve en direkte virkning på pulmonal arterie musklene, forårsaker vasokonstriksjon og forårsaker en signifikant økning i arteriell trykk i lungedistriktet.

Konsekvensene av høyde på metabolisme og ytelse evner kan ikke lett skematiseres, faktisk er det flere variabler å vurdere, relatert til individuelle egenskaper (f.eks. Alder, helsemessige forhold, oppholdstid, treningsforhold og høydevaner, type sportsaktivitet) og miljø (f.eks. høyde i regionen der tjenesten utføres, klimatiske forhold).

De som går til fjellene må vurdere sammen med problemene knyttet til høyden, de mulige meteorologiske variasjonene (og temperaturen i særdeleshet), som er ansvarlige for aksentuering av forstyrrelser forårsaket av hypoksi. Hypoksi forårsaker flere funksjonelle anomalier på det nervøse vevet, blant annet de psykiske og atferdsmessige endringene er ganske hyppige blant dem som utfører fysisk aktivitet i fjellet, selv på beskjeden høyder. Disse forstyrrelsene kan karakteriseres av både eufori og depresjon av stemning assosiert med apati og asteni. Disse stemningsendringene begynner å manifestere seg, ifølge Zchislaw Ryn, allerede på relativt lave høyder (1500-2500 meter), siden de første dagene av deres opphold i fjellene, de vedvarer i noen timer eller dager, og forsvinner spontant. Ryn selv mener at disse lidelsene i noen tilfeller kan være permanente.

Når det gjelder effektene på energiomsetningen, kan det sies at hypoksi forårsaker en begrensning både på nivå av aerob og anaerob prosesser. Faktisk er det kjent at både den akutte og kroniske hypoksien reduserer den maksimale aerob effekten (VO2max) proporsjonalt med økende høyde. Imidlertid opptil 2500 m høyde, øker atletisk ytelse i noen sportsopptredener, for eksempel 100 m løp og 200 m løp, eller lanserings- eller hoppekonkurranser (der det ikke påvirkes aerobic prosesser) noe bedre. Dette fenomenet er knyttet til reduksjonen i lufttetthet som gir en liten energibesparelse.

Melkesyrekapasiteten etter maksimal innsats ved akutt hypoksi endres ikke med hensyn til havnivå. Etter akklimatisering i stedet gjennomgår det en tydelig reduksjon, sannsynligvis på grunn av nedgangen i organismens bufferkraft i kronisk hypoksi. Under disse forholdene vil faktisk akkumulering av melkesyre forårsaket av maksimal fysisk trening føre til overdreven surgjøring av organismen, som ikke kunne bufres av den reduserte alkaliske reserve på grunn av akklimatisering.

Utflukter opp til 2000 m over havet trenger vanligvis ikke spesielle forholdsregler for mennesker med god helse og trening. Når det gjelder spesielt krevende utflukter, er det verdt å nå høyden dagen før, slik at kroppen får en minimal tilpasning til høyden (som kan forårsake takykardi og moderat tachypnea) for å tillate fysisk aktivitet uten overdreven tretthet.

Når man planlegger å nå høyder mellom 2000 og 2700 m, er de forholdsregler som skal følges, ikke forskjellig mye fra de forrige. Det anbefales kun en periode med tilpasning til høyden litt lenger (2 dager) før du starter en utflukt, eller i Alternativt kan du nå nettstedet gradvis, muligens med dine egne fysiske ressurser, ved å starte turen fra en høyde som ligger nær de du vanligvis bor.

Hvis du gjør utfordrende utflukter på flere dager i høyder fra 2700 til 3200 meter, må oppstigninger deles inn i flere dager, programmerer en klatring til maksimal høyde etterfulgt av re-entry på lavere høyder.

Tempoet på turgåing under utflukter må være konstant og med lav intensitet for å unngå fenomener tidlig utmattelse på grunn av opphopning av melkesyre.

Vi må også alltid huske på at selv i høyder over 2300 m er det praktisk talt umulig å støtte treningsøkter med samme intensitet som havnivået, og med økende høyde er intensiteten av øvelsene redusert proporsjonalt. På høyder rundt 4000 m kan f.eks. Langrennsløpere tåle treningsbelastninger på rundt 40% av VO2 max sammenlignet med de på havnivå som er rundt 78% av VO2 max. Over 3200 meter anbefaler utfordrende turer med flere dager å holde seg på høyder på mindre enn 3000 meter i en periode fra noen dager til en uke, tid for akklimatisering for å unngå eller i det minste redusere de fysiske problemene som produseres ved hypoksi.

Det er nødvendig å forberede utflukten med en opplæring som passer til intensiteten og vanskeligheten av ekskursjonen, for ikke å risikere å fare for ens egen sikkerhet og for de som følger med oss, så vel som de som redder.

Fjellet er et ekstraordinært miljø som det er mulig å oppleve mange aspekter, og overgi seg til unike og personlige erfaringer, som den intime tilfredsheten med å ha med egne midler krysset og nådd magiske steder, nyter fantastiske naturmiljøer, langt fra kaos og forurensning. av byene.

På slutten av en krevende utflukt, får følelsene av velvære og ro som følger med oss, til å glemme vanskeligheter, ulemper og farer som vi noen ganger har møtt.

Det må alltid tas i betraktning at risikoen i fjellene kan multipliseres med de spesielle og ekstreme egenskapene til miljøet selv (høyde, klima, geomorfologiske egenskaper), så enkle turer i skogen eller krevende turer må alltid planlegges tilsvarende og i forhold til fysiske forhold og teknisk forberedelse av hver deltager, organisere seg ansvarlig og forlate unødvendige konkurranser.

Samlet sett tyder studiene på at etter akklimatisering er det en signifikant økning i hemoglobin (Hb) og hematokrit (Hct), de to enkleste og mest studerte parametrene. Når vi går inn i detaljene, innser vi at resultatene er langt fra univokale, både på grunn av de forskjellige protokollene som brukes og på grunn av tilstedeværelsen av "confounding" -faktorer. Det er for eksempel kjent at akklimatisering til hypoksi forårsaker reduksjon i plasmavolumet (VP) og følgelig en relativ økning i Hct-verdier. Denne prosessen kan skyldes tap av proteiner fra plasmaet, en økning i kapillærpermeabilitet, dehydrering eller en økning i diuresidiuresi. Videre, under fysisk trening, er det en omfordeling av VP som går fra vaskulærsengen til muskelinterstitiumet, på grunn av en økning i væskemosotisk trykk og et større kapillært hydrostatisk trykk. Disse to mekanismene tyder på at i volumene allerede akklimatiseres til høy høyde, kan plasmavolumet bli betydelig redusert under anstrengende øvelser utført i hypoksi.

Den hypoksiske stimulansen (naturlig eller kunstig) med tilstrekkelig varighet gir derfor en reell økning i den røde cellemassen, om enn med en viss individuell variabilitet. For å forbedre ytelsen er det imidlertid sannsynlig at andre perifere tilpasninger vil oppstå, som for eksempel en større evne til muskelvevets å trekke ut og bruke oksygen. Denne utsagnet gjelder både i stillesittende fag og i idrettsutøvere, så lenge de klarer å trene med arbeidsbelastninger av tilstrekkelig intensitet for å forbli konkurransedyktige.

Til slutt kan det påpekes at eksponering for klimatiske forhold som er forskjellige fra de vanlige, representerer en stressende hendelse for organismen; høy høyde er en utfordring, ikke bare for fjellklatreren, men også for fysiologen og legen.

"123456»

Redigert av: Lorenzo Boscariol